一種單向光功率監測器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種單向光功率監測器，所述單向光功率監測器包括：光纖準直器以及光電探測器，所述光纖準直器包括依次設置的雙纖光纖頭、透鏡以及分光片，所述單向光功率監測器還包括：設置在所述光纖準直器與光電探測器之間的分光裝置；其中，所述分光裝置用于增大通過所述雙纖光纖頭的輸入光纖出射的光信號與通過所述雙纖光纖頭的輸出光纖出射的光信號的夾角。所述單向光功率監測器有效提高單向光功率監測器反向功率監測的隔離度。
【專利說明】一種單向光功率監測器

【技術領域】
[0001] 本發明涉及光通信【技術領域】，更具體地說，涉及一種單向光功率監測器。

【背景技術】
[0002] 單向光功率監測器在光通信領域中用于測量光信號強度，且具備單向的光探測功 能，即光信號在輸出端進入將被大幅度衰減而僅探測到極微量的信號。單向光功率檢測器 主要應用于光纖放大器及動態光分插波分復用模塊等光電模塊產品中，可避免反向雜散光 對光功率探測的干擾。
[0003] 參考圖1，圖1為現有的單向光功率監測器光信號正向傳輸時的原理不意圖，所述 單向光功率監測器包括：光纖準直器1以及光電探測器2。所述光纖準直器1包括：依次設 置的雙纖光纖頭11、透鏡12以及分光片13,其中，所述雙纖光纖頭11包括輸入光纖111以 及輸出光纖112。
[0004] 所述光電探測器2的光軸與所述光纖準直器1的光軸不共軸，二者具有設定夾角， 這樣：當光信號正向傳輸時，如圖1所示，光信號通過輸入光纖111進入所述雙纖光纖頭11 后，通過通透鏡12,會被所述分光片13分成反射光信號和透射光信號，透射光信號透過所 述分光片13,通過所述夾角使得該部分光進入所述光電探測器2,實現監測。當光信號反向 傳輸時，如圖2所示，圖2為現有的單向光功率監測器光信號反向傳輸時的原理示意圖，光 信號通過所述輸出光纖112進入所述雙纖光纖頭11后，通過通透鏡12,會被所述分光片13 分成反射光信號和透射光信號，透射光信號透過所述分光片13,通過所述夾角減少進入所 述光電探測器2的透射光信號的量，只有少部分的光信號進入所述光電探測器2,從而可以 實現單向光功率監測器的單向功率監測。
[0005] 通過設置光電探測器2與光纖準直器1之間的夾角只能在一定程度上提高所述單 向光功率監測器單向功率監測的隔離度，這是因為為了保證光信號正向傳輸時所述光電探 測器2具有足夠大的光電流，需保證其接收全部通過輸入光線111入射并通過分光片13出 射的光信號，但是，由于雙纖光纖頭的兩根光纖的光束有部分重疊，光信號反向傳輸時，通 過出射光線112入射并通過分光片13出射的光信號與通過輸入光線111入射并通過分光 片13出射的光信號重疊的部分會被光電探測器2接收，進而導致單向光功率監測器單向功 率監測的隔離度依然較低。


【發明內容】

[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供一種單向光功率監測器，所述單向光功率監測 器具有較高的單向功率監測的隔離度。
[0007] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0008] -種單向光功率監測器，所述單向光功率監測器包括：光纖準直器以及光電探測 器，所述光纖準直器包括依次設置的雙纖光纖頭、透鏡以及分光片，所述單向光功率監測器 還包括：
[0009] 設置在所述光纖準直器與光電探測器之間的分光裝置；
[0010] 其中，所述分光裝置用于增大通過所述雙纖光纖頭的輸入光纖出射的光信號與通 過所述雙纖光纖頭的輸出光纖出射的光信號的夾角。
[0011] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述分光裝置為C透鏡，所述C透鏡包括平 面端以及凸面端；
[0012] 其中，所述平面端朝向所述光纖準直器，所述平面端與垂直所述C透鏡光軸的直 線呈設定夾角；所述凸面端朝向所述光電探測器。
[0013] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述光纖準直器、分光裝置以及光電探測器 同軸設置。
[0014] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述平面端與垂直所述C透鏡光軸的直線 之間的夾角范圍為5° -15°，包括端點值。
[0015] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述平面端與垂直所述C透鏡光軸的直線 之間的夾角為8°。
[0016] 優選的，在上述單向光功率監測器中，還包括：
[0017] 設置在所述光電探測器與所述分光裝置之間的光欄，所述光欄的光欄孔與所述光 電探測器同軸設置。
[0018] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述光欄孔的直徑范圍為0. 2mm-0. 35mm，包 括端點值。
[0019] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述分光片包括：分光層以及增透層；
[0020] 其中，所述分光層設置在所述增透層與所述透鏡之間，或所述增透層設置在所述 分光曾與所述透鏡之間。
[0021] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述分光片通過鍍膜工藝直接形成在所述 透鏡朝向所述光電探測器的表面。
[0022] 優選的，在上述單向光功率監測器中，所述分光片通過貼合工藝固定在所述透鏡 朝向所述光電探測器的表面。
[0023] 從上述技術方案可以看出，本發明所提供的單向光功率監測器通過在所述光纖準 直器以及所述光電探測器之間設置所述分光裝置可以增大所述通過所述輸入光纖出射的 光信號與通過所述輸出光纖出射的光信號的夾角，此時，將所述光電探測器的入光口朝向 所述輸入光纖的出射的光信號，由于增大了出射光信號之間的夾角，可以有效減少通過所 述輸出光纖出射的光信號進入所述光電探測器的量，進而有效提高單向光功率監測器反向 功率監測的隔離度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為現有的單向光功率監測器光信號正向傳輸時的原理不意圖；
[0026] 圖2為現有的單向光功率監測器光信號反向傳輸時的原理不意圖；
[0027] 圖3為本申請實施例提供的一種光功率監測器總體光路傳播示意圖；
[0028] 圖4為本申請實施例提供的一種光功率監測器光信號正向傳輸時的原理示意圖；
[0029] 圖5本申請實施例提供的一種光功率監測器光信號反向傳輸時的原理示意圖。

【具體實施方式】
[0030] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0031] 發明人研究發現，以通過分光裝置將通過出射光線112入射并通過分光片13出射 的光信號與通過輸入光線111入射并通過分光片13出射的光信號重疊的部分通過分光裝 置分開，增大二者之間的夾角，在光信號反向傳輸時，減少入射光電探測器的光信號，進而 提高單向光功率監測器的隔離度。
[0032] 基于上述研究，本申請實施例提供了一種單向光功率監測器，參考圖3,圖3為本 申請實施例提供的一種光功率監測器總體光路傳播示意圖，所述單向光功率監測器包括： 光纖準直器3與光電探測器6。
[0033] 所述光纖準直器3包括：依次設置的雙纖光纖頭21、透鏡22以及分光片23。所述 分光片23朝向所述光電探測器6。
[0034] 所述單向光功率監測器還包括：設置在所述光纖準直器3與光電探測器6之間的 分光裝置4。所述分光裝置4用于增大通過所述雙纖光纖頭21的輸入光纖211出射的光信 號與通過所述雙纖光纖頭21的輸出光纖212出射的光信號的夾角。
[0035] 所述單向光功率監測器通過在所述光纖準直器3以及所述光電探測器6之間設置 所述分光裝置4可以增大所述通過所述輸入光纖211出射的光信號（朝向所述光電探測器 6傳播的出射光信號）與通過所述輸出光纖212出射的光信號（朝向所述光電探測器6傳 播的出射光信號）的夾角，此時，將所述光電探測器6的入光口朝向所述輸入光纖211的出 射的光信號，由于增大了出射光信號之間的夾角，可以有效減少通過所述輸出光纖212出 射的光信號進入所述光電探測器6的量，進而有效提高單向光功率監測器6反向功率監測 的隔離度。
[0036] 在本實施例中，所述分光裝置可以為C透鏡，C透鏡具有兩個光學表面端，一個光 學表面端為平面端，另一個光學表面為凸面端。設置所述平面端朝向所述光纖準直器3,所 述凸面端朝向所述光電探測器6。所述平面端與垂直所述C透鏡光軸的直線之間呈設定夾 角。
[0037] 對于雙纖光纖頭，由于輸入光線211與輸出光纖212不在透鏡2的光軸上，且通過 輸入光纖211入射所述透鏡22光信號的入射角度與通過輸出光纖212入射所述透鏡22光 信號的入射角度不同，故正向傳輸時透過分光片23光信號與所述透鏡22的光軸的夾角與 反向傳輸時透過分光片23光信號與所述透鏡22的光軸的夾角不相同。通過設置所述平面 端與垂直所述C透鏡光軸的直線之間的夾角可以使得正向傳輸的光信號與反向傳輸的光 信號之間的夾角，進而減少或是避免反向傳輸的光信號進入光電探測器6,提高單向光功率 監測器單向功率監測的隔離度。
[0038] 所述光纖準直器3、所述分光裝置4以及所述光電探測器6同軸設置，即所述分光 裝置4的光軸以及所述光電探測器6的光軸均與所述光纖準直器3的透鏡22的光軸相同。 這樣，可以減少單向光功率監測器的空間體積。
[0039] 本實施例中，所述平面端與垂直所述C透鏡光軸的直線之間的夾角范圍為 5° -15°，包括端點值。對于設定的雙纖光纖頭，正向傳輸時光信號出射所述分光片23的 角度與反向傳輸時光信號出射所述分光片23的角度時設定的，上述夾角范圍即可有效增 加通過所述雙纖光纖頭21的輸入光纖211出射的光信號與通過所述雙纖光纖頭21的輸出 光纖212出射的光信號的夾角。優選的，所述平面端與垂直所述C透鏡光軸的直線之間的 夾角為8°。
[0040] 為了進一步提供所述單向光功率監測器反向傳輸時功率監測的隔離度，所述單向 光功率監測器還包括：設置在所述光電探測器與所述分光裝置之間的光欄5,同樣為了降 低空間占用，所述光欄的光欄孔與所述光電探測器同軸設置。
[0041] 雙纖光纖頭的兩個光纖一般均采用直徑為1. 〇mm或是均采用直徑為1. 8mm的光纖 毛細管，二者之間的間距為0. lmm-0. 3mm(二者間距可以設為0. 23mm)。可設置所述光欄孔 的直徑范圍為〇. 2mm-0. 35mm，包括端點值。
[0042] 參考圖4,圖4為本申請實施例提供的一種光功率監測器光信號正向傳輸時的原 理示意圖，正向傳輸的光信號通過所述C透鏡形成會聚光后能夠完全通過所述光欄孔。通 過設置所述C透鏡的平面端的傾角可以使得正向傳輸光信號通過所述C透鏡后沿著所述C 透鏡的光軸出射，進而可以設置所述光電探測器6與所述C透鏡同軸設置即可完全接受正 向傳輸是通過所述C透鏡匯聚后的光信號。
[0043] 參考圖5,圖5本申請實施例提供的一種光功率監測器光信號反向傳輸時的原理 示意圖，反向傳輸的光信號通過所述C透鏡形成匯集光并偏離所述C透鏡的光軸出射，被所 述C透鏡改變出射角，進而可通過所述光欄5的光欄壁遮擋，進一步減少反向傳輸的光信號 進入所述光電探測器的量，進一步提高隔離度。
[0044] 正向輸出的光信號出射所述C透鏡后與反向傳輸的光信號出射所述C透鏡后，不 但被改變了出射方向，同時均被匯聚，形成匯聚光，將二者形成會聚光，可進一步減少在光 電探測器6處正向傳輸光信號與反向傳輸光信號的交疊，進而進一步提高單向功率監測的 隔尚度。
[0045] 在本實施例中，所述分光片23包括分光層以及增透層。所述分光層設置在所述增 透層與所述透鏡22之間，或所述增透層設置在所述分光曾與所述透鏡22之間。
[0046] 所述分光層用于將入射其表面的光分為兩部分，一部分反射，另一部分通過所述 分光層。當所述分光層設置在所述增透層與所述透鏡22時，所述增透層用于增加透射部分 光是出射率，當所述增透層設置在所述分光曾與所述透鏡22之間時，所述增透層用于增加 入射所述分光層光的入射率。
[0047] 所述分光片可以鍍膜工藝直接形成在所述透鏡朝向所述光電探測器的表面。即將 所述透鏡22作為所述分光片23的基底，通過鍍膜工藝在所述透鏡22朝向所述光電探測器 6的表面形成所述分光層以及所述增透層，所述增透層與所述分光層的先后順序可如上述 描述設置。
[0048] 所述分光片23與所述透鏡22也可以為分離結構，通過貼合工藝將所述分光片23 固定在所述透鏡22朝向所述光電探測器6的表面。
[0049] 通過上述描述可知，本申請實施例所述的單向光功率監測器通過所述分光裝置改 變正向傳輸光信號與反向傳輸光信號的二者之間的夾角，進而可以使得正向傳輸光信號與 反向傳輸光信號在出射所述光纖準直器朝向所述光電探測器傳播時二者重疊部分分離，以 減少反向傳播光信號進入光電探測器的量，進而提高光功率檢測的隔離度。
[0050] 同時，通過采用C透鏡作為所述分光裝置，還可以通過C透鏡的聚光作用，將正向 傳輸光信號在出射所述光纖準直器朝向所述光電探測器傳播時進行聚光，進一步減少該部 分光信號的光束面積，將反向傳輸光信號在出射所述光纖準直器朝向所述光電探測器傳播 時進行聚光，進一步減少該部分光信號的光束面積，從而進一步增大正向傳輸光信號與反 向傳輸光信號在出射所述光纖準直器朝向所述光電探測器傳播時二者間距，進一步減少反 向傳播光信號進入光電探測器的量，提高反向光功率檢測的隔離度。
[0051] 對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【權利要求】
1. 一種單向光功率監測器，所述單向光功率監測器包括：光纖準直器以及光電探測 器，所述光纖準直器包括依次設置的雙纖光纖頭、透鏡以及分光片，其特征在于，所述單向 光功率監測器還包括： 設置在所述光纖準直器與光電探測器之間的分光裝置； 其中，所述分光裝置用于增大通過所述雙纖光纖頭的輸入光纖出射的光信號與通過所 述雙纖光纖頭的輸出光纖出射的光信號的夾角。
2. 根據權利要求1所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述分光裝置為C透鏡，所 述C透鏡包括平面端以及凸面端； 其中，所述平面端朝向所述光纖準直器，所述平面端與垂直所述C透鏡光軸的直線呈 設定夾角；所述凸面端朝向所述光電探測器。
3. 根據權利要求2所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述光纖準直器、分光裝置 以及光電探測器同軸設置。
4. 根據權利要求3所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述平面端與垂直所述C透 鏡光軸的直線之間的夾角范圍為5° -15°，包括端點值。
5. 根據權利要求4所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述平面端與垂直所述C透 鏡光軸的直線之間的夾角為8°。
6. 根據權利要求3所述的單向光功率監測器，其特征在于，還包括： 設置在所述光電探測器與所述分光裝置之間的光欄，所述光欄的光欄孔與所述光電探 測器同軸設置。
7. 根據權利要求6所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述光欄孔的直徑范圍為 0. 2mm-0. 35mm，包括端點值。
8. 根據權利要求1所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述分光片包括：分光層以 及增透層； 其中，所述分光層設置在所述增透層與所述透鏡之間，或所述增透層設置在所述分光 曾與所述透鏡之間。
9. 根據權利要求8所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述分光片通過鍍膜工藝 直接形成在所述透鏡朝向所述光電探測器的表面。
10. 根據權利要求8所述的單向光功率監測器，其特征在于，所述分光片通過貼合工藝 固定在所述透鏡朝向所述光電探測器的表面。
【文檔編號】H04B10/079GK104092493SQ201410369621
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月30日 優先權日:2014年7月30日
【發明者】馮文友, 李朝陽 申請人:四川飛陽科技有限公司